一、变压器的基本结构与工作原理

1. 基本结构

变压器主要由以下几部分组成：

• 铁芯：用于构成磁通回路，通常由硅钢片叠压而成；

• 绕组：由绝缘铜线或铝线绕制，是能量传输的主要通道；

• 绝缘系统：用于保障绕组之间、电压对地之间的绝缘；

• 冷却系统：常见有油浸式、干式、风冷等形式；

• 外壳与保护装置：提供物理保护和连接接口。

2. 工作原理

变压器基于电磁感应原理运行：当原边绕组通入交流电后，会在铁芯中产生交变磁通，感应到副边绕组中形成电压。通过控制匝数比，实现电压的升高或降低。

二、变压器检查的内容与方法

变压器检查一般包括外观检查、运行状态检查、内部部件检查等几个方面。

1. 外观检查

• 检查外壳是否破损、腐蚀；

• 油浸式变压器检查油箱是否泄漏；

• 套管有无裂纹、放电痕迹；

• 风冷装置是否正常运作；

• 接地是否良好；

• 标签、铭牌是否清晰。

2. 运行状态检查

• 电压、电流是否正常；

• 是否存在异常噪音或振动；

• 温度是否超过设计值；

• 观察变压器油色是否变暗、浑浊；

• 查看瓦斯继电器是否动作。

3. 绝缘油检测（油浸式）

• 击穿电压试验：判断绝缘油中是否含水或杂质；

• 油色谱分析：检测油中可燃气体种类及浓度，早期发现内部故障；

• 介质损耗因数测试（tanδ）：判断绝缘油老化程度。

三、变压器常见故障及识别方法

1. 局部放电

表现为高频噪音、油中气体含量异常；常通过局放测试仪定位问题区域。

2. 绕组匝间短路

症状：线圈局部发热、电流异常。可通过直流电阻测量判断绕组是否存在不平衡。

3. 铁芯接地不良

铁芯感应电流过大，导致发热甚至击穿，可通过铁芯接地电流测试判断。

4. 套管绝缘劣化

油渗漏、放电声响、红外检测温度过高；应及时更换或清洁处理。

5. 油位异常

油位降低可能由于泄漏、温升过高导致蒸发，应检查油封、呼吸器状态。

四、变压器测试方法详解

1. 绝缘电阻测试

• 使用兆欧表（摇表）进行测试；

• 对高压绕组、低压绕组及铁芯间绝缘分别测试；

• 环境温度需记录，避免测试值误差。

2. 变比测试（匝比）

• 使用变比测试仪；

• 确认高低压绕组的匝数比是否与铭牌一致；

• 变比偏差超过规定值，可能存在绕组变形或接线错误。

3. 直流电阻测试

• 使用微欧计进行绕组直流电阻测量；

• 判断绕组匝间是否短路、连接是否松动；

• 多次测量并对比出厂数据，发现劣化趋势。

4. 介质损耗角测试（tanδ）

• 用于评估绝缘系统整体状况；

• 电容、电感绝缘材料老化时，损耗角增大；

• 结合红外检测结果可综合评估。

5. 短路阻抗测试

• 检测绕组是否有机械变形；

• 阻抗数值若偏离标准，说明存在绕组位移或变形；

• 是判断运输或过载损伤的常用测试方法。

五、在线监测技术的引入

随着智能电网的发展，越来越多的变压器配备在线监测系统，包括：

• 温度传感器：监控绕组、油温变化；

• 振动传感器：分析机械结构稳定性；

• 气体检测仪：实时分析油中气体；

• 智能监控终端：远程上传数据，支持大数据分析。

这些系统帮助管理人员及时掌握设备状态，减少停机时间，提升运行效率。

六、维护与检查频率建议

七、总结：做好检查与测试，确保变压器运行安全

变压器的安全运行离不开科学的检查和测试手段。通过对设备进行定期巡检、合理的绝缘测试和油样分析，不仅可以发现潜在故障隐患，还能延长设备寿命，提升供电可靠性。在现代电网建设中，引入智能在线监测技术更是推动变压器运维走向数字化、智能化的关键一步。